Mis On Arvutite Tulevik?

{h1}

Viimase poole sajandi jooksul on arvutid kaks korda võimsamad iga kahe aasta tagant. Kui see suundumus jätkub, siis mis on tulevikus? Kas arvutid võivad inimesi lõpuks häirida?

1958. aastal kandis Texas Instrumentsi insener Jack Kilby muster pooljuhtgerniumi 11-millimeetrise pikkusega "kiibi" pinnale, luues esimese integreeritud vooluringi. Kuna vooluahelas sisaldub üks transistor - mingi minimaalne lüliti - kiibil võib olla üks "natuke" andmeid: kas 1 või 0, sõltuvalt transistori konfiguratsioonist.

Sellest ajast alates on insenerid kahe järjestikuse perioodi jooksul kaks korda võimsamad arvutorudesse paigaldatud transistoride arvu kaks korda. Nad teevad seda transistoride suuruse korrapärase vähendamise poole võrra. Tänapäeval, pärast seda kahekordistamist ja poole võrra reegli kümneid kordusi, mõõdavad transistorid vaid mõnda aatomit ja tüüpiline arvuti kiip omab neid 9 miljonit ruutmeomeetri kohta. Arvutid, millel on rohkem transistore, võivad teha rohkem arvutusi sekundis (kuna põlemiseks on saadaval rohkem transistore) ja need on seega võimsamad. Infotehnoloogia võimsuse kahekordistamine iga kahe aasta järel on tuntud kui "Moore'i seadus" pärast Intelin inseneri Gordon Moore'i, kes esmakordselt märkasid trendi 1965. aastal.

Moore'i seadus muudab möödunud aasta sülearvutite mudelid kadunuks ja kahtlemata muudab järgmise aasta tech seadmed hämmastavalt väikeseks ja kiiremaks võrreldes tänapäevasega. Kuid tarbimisharjumused kõrvale jätta, kus on lõpptulemusena arvutusvõimsuse eksponentsiaalne kasv? Kas arvutid võivad inimesi lõpuks häirida? Ja kas nad kunagi ei muutu võimsamaks?

Ainulaadne

Paljud teadlased arvavad, et arvutusvõimsuse eksponentsiaalne kasv viib paratamatult tulevasse hetkeni, mil arvutid jõuavad inimese tasandi luureandmesse: sündmus, mida nimetatakse "erilisuseks". Ja vastavalt mõnele, aeg on lähedal.

Füüsik, autor ja enesestmõistetav "futurist" Ray Kurzweil on ennustanud, et arvutid tulevad kahe aastakümne jooksul inimestega võrrelda. Ta ütles Time Magazine'ile eelmisel aastal, et insenerid õnnestuvad 2020. aastate keskel edukalt inimese ajus ümber ehitada ja selle kümnendi lõpuks saavad arvutid inimese tasandi luureteenistuseks.

Järeldus tuleneb Moore'i seaduse tulevikust. Kui arvutusvõimsuse kahekordistamine jätkub iga kahe aasta tagant, "siis 2030. aastaks on mis tahes tehnoloogia, mida me kasutame, piisavalt väike, et me suudame kogu inimese aju arvutuslikule võimsusele sobida aju suurusena, "selgitas Peter Denning, erakapitalil põhinev arvutiteaduse professor Naval Postgraduate Schoolis ja infotehnoloogia innovatsiooni ekspert. "Futurist usuvad, et see on see, mida vajate kunstliku luure kohta. Sel hetkel hakkab arvuti mõtlema iseendale." [Kuidas ehitada inimese aju]

See, mis toimub järgmisena, on ebakindel - ja see on olnud spekulatsiooniga alates arvutist.

"Kui masin mõtlemise meetod on alanud, ei läheks meie pikkade võimete ületamiseks liiga kaua aega," sõnas Alan Turing 1951. aastal Ühendkuningriigis Manchesteri ülikoolis toimunud kõnes "Intelligentne masin: ketseriteooria". "Mõnes etapis peaksime siis eeldama, et masinad võtavad kontrolli." Briti matemaatik I.J. Hea hüpoteesi, et "ülimalt intelligentsed" masinad võiksid kunagi luua isegi paremaid masinaid. "Siis oleks kahtlemata" luuretegevus plahvatus "ja inimese intelligentsus jääks kaugelt maha. Seega on esimene ultra-intelligentne masin viimane leiutis, mida inimene kunagi vajab," kirjutas ta.

Buzzer tulevaste eripärade kohta on kasvanud niivõrd kaugele, et järgmisel kuul avaldatakse isegi välja raamat "Singularity Rising" (BenBella Books), mille on kirjutanud James Smithi ülikooli majandusteadlane James Miller, kuidas elada post-singulaarsus maailm. [Kas Internet võiks olla kunagi hävitatud?]

Ajutine töötlemine

Kuid mitte kõik ei anna seda ainulaadsust ega mõelnud, et jõuame sellest kunagi. "Paljud ajuteadlased usuvad nüüd, et aju keerukus on nii suur, et isegi kui me saaksime ehitada arvuti, mis jäljendab struktuuri, ei tea me ikka veel, kas asi, mida me ehitame, suudaks toimida ajutena." Denning rääkis Life's Little Mysteries'ist. Võibolla ilma sensioosset sisendit välisest maailmast, ei saanud arvutid iseenesest teadlikuks.

Teised väidavad, et Moore'i seadus hakkab peagi hakkama või juba varem. Argument tuleneb asjaolust, et insenerid ei saa transistore miniaturiseerida palju rohkem, kui neil juba on, sest nad juba aatomielemente lükkavad. "Kui transistoril on vaid vähe aatomeid, ei saa te enam garanteerida, et mõned aatomid käituksid nagu nad peaksid," selgitas Denning. Aatomimassil on sisse seatud kummalised kvantmõjud. Transistorid ei hoia enam ühtegi "1" või "0" poolt esindatud riiki, vaid kahe riigi vaheline ettearvamatus vaheldumisi, renderdamisahelate ja andmete salvestamine ebausaldusväärne. Teine piirav tegur, Denning ütleb, on see, et transistorid eraldavad kuumust, kui nad vahetavad riike, ja kui liiga palju transistore, sõltumata nende suurusest, on täidetud ühele ränikipsule, siis soojust, mida nad kollektiivselt eraldavad, sulab kiibi.

Nendel põhjustel väidavad mõned teadlased, et arvutusvõimsus läheneb oma zenit."Praegu näeme Moore'i seaduse aeglustumist," teatas teoreetiline füüsik Michio Kaku mais BigThinki loengust.

Aga kui see nii on, on see uudis paljudele. Doyne Farmer, Oxfordi ülikooli matemaatika professor, kes uurib tehnoloogia arengut, ütleb, et Moore'i seadusest ei piisa. "Ma olen valmis panustama, et pole piisavalt andmeid, et teha järeldust, et Moore'i seaduse aeglustamine on täheldatud," ütles Farmer Life's Little Mysteries. Ta ütleb, et arvutid on jätkuvalt võimsamad, kuna need muutuvad aju sarnasemaks.

Arvutid saavad juba üksikuid toiminguid korraldada juba varem, kui inimene saab, võib öelda Farmer. Vahepeal jääb inimese aju paralleelseks töötlemiseks oluliselt paremaks või samaaegselt mitut toimingut sooritades. Enamiku viimase poole sajandi jooksul tegi insenerid arvutit kiiremini, suurendades oma protsessori transistoride arvu, kuid nad alles hiljuti alustasid arvutiprotsessorite "parallelingimist". Selle probleemi lahendamiseks, et üksikuid töötlejaid ei saa täiendavate transistoridega pakendada, on insenerid hakanud arvutustehnika võimsust üles ehitama, ehitades mitme tuumaga protsessorid või kiibid, mis teevad arvutusi paralleelselt. "See kontrollib soojuse probleemi, sest saate aeglustab kellaaega, "selgitas Denning. "Kujutage ette, et iga kord, kui protsessori kella puutub, põlevad transistorid. Nii et kiiruse kiirendamise asemel püüaksite kiirendada kelli, et kõik sellised transistorid kiiremini käidelda, saate hoida kella aeglast ja paralleelselt kõigile kiibile." Ta ütleb, et Moore'i seadus hakkab tõenäoliselt jätkuma, sest arvutitöötlejate südamike arv kahekordistub iga kahe aasta tagant.

Ja kuna paralleelimine on keerukuse võti, "Mõnes mõttes on mitme tuumaga protsessorid, et arvutid töötavad rohkem nagu aju," ütles Farmer Life's Little Mysteries.

Ja siis on tulevikuvõimalus quantum computing, suhteliselt uus välja, mis püüab rakendada kvantseisunditest tingitud ebakindlust, et teha täiesti keerukamaid arvutusi, kui tänapäeva arvuteid kasutades. Kuigi tavalised arvutid salvestavad andmeid bittides, säilitavad kvantarvutid kbitite kohta teavet: osakesed, nagu näiteks aatomid või footonid, mille olekud on üksteisega "kokku puutunud", nii et ühe osakese muutumine mõjutaks kõigi teiste olekut. Ümberlülitamise abil võimaldab ühe kvantarvuti abil teostatud operatsioon teoreetiliselt võimatu arvu arvutusi hetke efektiivsuse saavutamiseks ning iga lisandunud osakeste kogus, mis lisatakse paardunud osakeste süsteemile, kahekordistab arvuti jõudlusvõimet.

Kui füüsikud suudavad kasutada kvantarvutite potentsiaali - midagi, mida nad võitlevad - Moore seadused on kindlasti kaugele tulevikus, ütlevad nad.

Ultimate limiit

Kui Moore'i seadus hoiab ära ja arvutijõud kasvab eksponentsiaalselt (kas inimese invengentsi või oma ultra-intelligentse auru kaudu), siis on koht, kus edusammud on sunnitud lõpetama? Füüsikud Lawrence Krauss ja Glenn Starkman ütlevad "jah". Aastal 2005 arvutasid nad, et Moore'i seadus saab hoida alles nii kaua, enne kui arvuteid universumis olevatest materjalidest ja energiast tegelikult otsa saab kasutada bittideks. Lõppkokkuvõttes ei saa arvutid veelgi laiendada; nad ei suuda ühildada piisavalt materjali, et kahekordistada nende bitide arvu iga kahe aasta tagant, sest universum kiireneb liiga kiiresti, et nad jõuaksid ja hõlmaksid rohkem.

Niisiis, kui Moore seadus säilib seni nii täpselt, kui Krauss ja Starkman ütlevad, et arvutid peavad kasvama hakkama? Prognoosid näitavad, et arvuti hõlmab kogu saavutatavat universumit, keerates iga põlvkonna aine ja energia osa oma ringkonnast 600 aasta pärast.

See võib tunduda väga varsti. "Kuid Moore'i seadus on eksponentsiaalne seadus," ütles Case Lääne Ülikooli füüsik Starkman, kes ütles Life's Little Mysteries. Te saate mitmekordistada bitide arvu nii palju kordi, kui vajate kogu universumit.

Isiklikult arvab Starkman, et Moore'i seadus laguneb ammu enne, kui lõplik arvuti sööb universumi. Ta arvab, et arvutid ei jõua enam 30 aasta pärast võimsamaks. Lõppkokkuvõttes pole midagi öelda, mis juhtub. Me võime jõuda unikaalsusse - see, kui arvutid muutuvad teadlikuks, võtavad üle ja hakkavad ennast paranema. Või äkki me ei tee seda. Sellel kuul avaldas Denning ajakirjas Communications of ACM uut väljaannet nimega "Ära tunne end halvasti, kui te ei suuda ennustada tulevikku". See puudutab kõiki inimesi, kes on seda varem proovinud, ja ebaõnnestunud.

Seda lugu andsid Life's Little Mysteries, õde saidi WordsSideKick.com. Jälgi Natalie Wolchoveri Twitteris @nattyover või Life's Little Mysteries @llmysteries. Oleme ka Facebookis ja Google+.


Video Täiendada: KAS JOOKSEB? MSI Gaming i5 eSport.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com